一种刚性拉杆结合柔性拉索三段铰式的拱桥吊杆体系制造技术

本发明专利技术公开了一种刚性拉杆结合柔性拉索三段铰式的拱桥吊杆体系，包括吊杆索体、上钢拉杆、下钢拉杆和连接构件，上钢拉杆和下钢拉杆均为刚性拉杆，吊杆索体为柔性拉索，两段刚性拉杆位于上、下两端，上钢拉杆与预埋在拱桥的拱肋中的上锚固单元固定相连接，下钢拉杆与预埋在拱桥的横梁中的下锚固单元固定相连接，吊杆索体的上端与上钢拉杆通过上连接构件相铰接，下端与下钢拉杆通过下连接构件相铰接，由此构成两端为刚性拉杆、中间为柔性拉索的三段铰接式结构。该吊杆体系可调可检可换，方便更换及吊杆力调整，解决了新建桥梁施工时或者运营过程中拱肋变形或横梁受外力作用下导致上下预埋管孔位对中误差从而对钢拉杆产生水平应力的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种拱桥吊杆体系，具体是指一种刚性拉杆结合柔性拉索三段铰式的拱桥吊杆体系。
技术介绍
目前，现有技术中拱桥吊杆体系常见的结构如图1所示，在拱桥的拱肋8预埋有上锚固单元，该上锚固单元包括自上而下设置并且环套索体上锚头16的上球面螺母5、上球面支座6和上锚垫板7，上球面螺母5与带外螺纹的索体上锚头16螺纹连接，从而将吊杆索体1的力传递至拱肋8，上锚固单元在施工完毕后灌注混凝土，与拱肋8形成一体；拱肋8内有竖向设置的拱肋预埋管9，拱肋预埋管9作为上预埋管以及拱桥吊杆体系的保护外套，在吊杆体系安装前先行施工，预埋在拱桥内，吊杆体系施工完成后在拱肋预埋管9内灌注水泥砂浆，将穿过拱肋8的吊杆索体1完全密封。拱桥的横梁26内预埋有竖向设置的横梁预埋管25，横梁预埋管25作为下预埋管以及拱桥吊杆体系的保护外套，吊杆索体1的下端穿过拱桥的横梁26后通过下锚固单元锚接在横梁26的下锚固孔内，该下锚固单元包括自上而下设置并且环套索体下锚头17的下锚垫板27、下球面支座28和下球面螺母29，下锚垫板27横向设置在横梁26的锚固孔上，下球面螺母29与带外螺纹的索体下锚头17螺纹连接，从而将索体下锚头17锚接在横梁26的下锚固孔内，下锚固单元在施工完毕后灌注混凝土，与横梁26形成一体。上述吊杆拱桥建成投入使用后，常常会因吊杆或锚头锈蚀、松动、意外损伤或到达使用年限等原因，造成吊杆安全系数偏低、承载力不足，需要对吊杆进行更换并定期检查维护。对于此类旧危吊杆拱桥的加固，进行一般的吊杆更换常出现以下问题：通过拱肋段及横梁段的吊杆索体通常固接于拱肋或横梁内，吊杆更换时需在拱肋或横梁内钻孔，取出旧吊杆索体，容易造成拱肋的损伤，影响桥梁安全。吊杆上、下锚头通常锚固于拱肋或横梁内，更换吊杆和对锚头进行日常检查都需凿开封锚混凝土，而且施工过程中张拉、锚固的操作空间狭小，吊杆力调整较为困难。吊杆与拱肋、横梁连接处容易进水，从而造成吊杆或锚头的浸水锈蚀，大大降低吊杆的使用寿命；鉴于近年来航道等级不断提高，原桥梁预留的通航净空已接近或无法满足现有通航净空要求，航道部门不允许更换的新吊杆对航道净空的压缩；部分吊杆体系采用钢拉杆与索体组成形式，钢拉杆由于桥梁位移、温度、动载等因素产生的附加应力造成管壁与钢拉杆的微动磨损，长年累月作用易造成钢拉杆断裂。日益增大的交通需求，使得更换的吊杆直径增大，而旧桥的预留管道受到横梁尺寸、钢筋与钢束位置和拱桥系杆位置的制约，未必有扩孔更换的条件。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种刚性拉杆结合柔性拉索三段铰式的拱桥吊杆体系，该吊杆体系采用刚性拉杆结合柔性拉索的三段铰式结构，该拱桥吊杆体系方便后期养护检查、更换及吊杆力调整，同时解决了新建桥梁施工时或者运营过程中拱肋变形或横梁受外力作用下导致的上下预埋管孔位对中误差对钢拉杆产生的水平应力的问题。本专利技术的这一目的通过如下的结构形式来实现的：一种刚性拉杆结合柔性拉索三段铰式的拱桥吊杆体系，包括吊杆索体，其特征在于：所述吊杆体系还包括上钢拉杆、下钢拉杆和连接构件，其中，上钢拉杆和下钢拉杆均为刚性拉杆，吊杆索体为柔性拉索，两段刚性拉杆位于上、下两端，上钢拉杆与预埋在拱桥的拱肋中的上锚固单元固定相连接，下钢拉杆与预埋在拱桥的横梁中的下锚固单元固定相连接，吊杆索体的上端与上钢拉杆通过上连接构件相铰接，下端与下钢拉杆通过下连接构件相铰接，由此构成的吊杆体系为两端为刚性拉杆、中间为柔性拉索的三段铰接式结构，所述的上锚固单元、下锚固单元、上连接构件和下连接构件构成吊杆体系的整个连接构件，该吊杆体系可调可检可换，不但方便后期养护检查、更换及吊杆力调整，解决了新建桥梁施工时或者运营过程中拱肋变形或横梁受外力作用下导致上下预埋管孔位对中误差从而对钢拉杆产生水平应力的问题，同时上、下钢拉杆的运用避免了传统拱桥吊杆体系由于横梁尺寸、钢筋与钢束位置和拱桥系杆位置的制约，导致上、下导管扩孔受限的问题。本专利技术的吊杆体系由上钢拉杆、中间的吊杆索体、下钢拉杆以及连接构件组成，上钢拉杆位于拱肋部分，锚固于拱肋处锚固孔内，穿过拱肋处预埋管伸出拱肋下缘，下钢拉杆位于横梁部分，锚固于下横梁处锚固孔内，穿过横梁处预埋管伸出横梁上缘。吊杆索体位于上钢拉杆及下钢拉杆之间，通过连接构件将上钢拉杆、吊杆索体及下钢拉杆连接成整体，由于采用刚性拉杆结合柔性拉索的三段铰式结构，便于更换及吊杆力调整，还能够解决新建桥梁施工时或者运营过程中拱肋变形或横梁受外力作用下导致上下预埋管孔位对中误差从而对钢拉杆产生水平应力的问题。因此，本专利技术的吊杆体系有效地解决了钢拉杆由于桥梁位移、温度、动载等因素产生的附加应力导致管壁与钢拉杆的微动磨损，长年累月作用造成钢拉杆断裂问题。本专利技术中，所述的上连接构件包括从上至下设置的上双叉耳、上销轴以及上单叉耳，上销轴具有上销轴挡板，上双叉耳的上端具有圆凹槽，凹槽槽口带内螺纹，上钢拉杆的下端带有外螺纹，上双叉耳的上端与上钢拉杆的下端螺纹连接，上双叉耳和上单叉耳均竖向设置，上双叉耳具有插槽，上单叉耳插装在上双叉耳的插槽内，上销轴为横向设置的圆钢棒，上双叉耳和上单叉耳均横向开设有销孔，上销轴同时穿过上单叉耳以及上双叉耳的销孔，从而将上单叉耳以及上双叉耳铰接在一起，上销轴设置有槽口，作为上销轴挡板的卡槽，上销轴挡板插装在该卡槽内以固定上销轴，防止上销轴轴向转动，上单叉耳的下端具有外螺纹，索体上锚头的上端具有内螺纹，上单叉耳的下端与索体上锚头的上端螺纹连接，形成整体的可拆卸式连接结构，与索体上锚头螺纹连接成整体。本专利技术中，在所述上单叉耳的销孔内，安装有固体自润滑材料向心关节轴承，能够有效消除柔性的吊杆索体所受的水平横向应力会传递至上钢拉杆的问题，确保上钢拉杆只承受轴力，杜绝了上钢拉杆因受水平横向力作用造成的钢拉杆断裂问题。本专利技术中，所述上钢拉杆的下端伸出拱肋的下缘，伸出段自上而下套装有上横向约束套、上横向约束缓冲螺母，上横向约束套和上横向约束缓冲螺母构成上钢拉杆的横向约束构件，上钢拉杆下端的外螺纹与上连接构件中的上双叉耳的内螺纹相连接，形成可拆卸式连接结构，上横向约束套的下端具有凹槽，上横向约束缓冲螺母嵌装在上横向约束套的凹槽处，上双叉耳的顶部还具有外螺纹，上横向约束缓冲螺母通过自身的内螺纹与上双叉耳的外螺纹相连接，上约束套与拱肋的下缘紧密贴紧，且相接触处进行周圈满焊，将吊杆索体所受的横向外力传递至上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刚性拉杆结合柔性拉索三段铰式的拱桥吊杆体系，包括吊杆索体，其特征在于：所述吊杆体系还包括上钢拉杆、下钢拉杆和连接构件，其中，上钢拉杆和下钢拉杆均为刚性拉杆，吊杆索体为柔性拉索，两段刚性拉杆位于上、下两端，上钢拉杆与预埋在拱桥的拱肋中的上锚固单元固定相连接，下钢拉杆与预埋在拱桥的横梁中的下锚固单元固定相连接，吊杆索体的上端与上钢拉杆通过上连接构件相铰接，下端与下钢拉杆通过下连接构件相铰接，由此构成的吊杆体系为两端为刚性拉杆、中间为柔性拉索的三段铰接式结构，所述的上锚固单元、下锚固单元、上连接构件和下连接构件构成吊杆体系的整个连接构件，该吊杆体系可调可检可换，不但方便后期养护检查、更换及吊杆力调整，解决了新建桥梁施工时或者运营过程中拱肋变形或横梁受外力作用下导致上下预埋管孔位对中误差从而对新吊杆产生水平应力的问题。

【技术特征摘要】
1.一种刚性拉杆结合柔性拉索三段铰式的拱桥吊杆体系，包括吊杆索体，其
特征在于：所述吊杆体系还包括上钢拉杆、下钢拉杆和连接构件，其中，上钢拉
杆和下钢拉杆均为刚性拉杆，吊杆索体为柔性拉索，两段刚性拉杆位于上、下两
端，上钢拉杆与预埋在拱桥的拱肋中的上锚固单元固定相连接，下钢拉杆与预埋
在拱桥的横梁中的下锚固单元固定相连接，吊杆索体的上端与上钢拉杆通过上连
接构件相铰接，下端与下钢拉杆通过下连接构件相铰接，由此构成的吊杆体系为
两端为刚性拉杆、中间为柔性拉索的三段铰接式结构，所述的上锚固单元、下锚
固单元、上连接构件和下连接构件构成吊杆体系的整个连接构件，该吊杆体系可
调可检可换，不但方便后期养护检查、更换及吊杆力调整，解决了新建桥梁施工
时或者运营过程中拱肋变形或横梁受外力作用下导致上下预埋管孔位对中误差从
而对新吊杆产生水平应力的问题。
2.根据权利要求1所述的刚性拉杆结合柔性拉索三段铰式的拱桥吊杆体系，
其特征在于：所述的上连接构件包括从上至下设置的上双叉耳、上销轴以及上单
叉耳，上销轴具有上销轴挡板，上双叉耳的上端具有圆凹槽，凹槽槽口带内螺纹，
上钢拉杆的下端带有外螺纹，上双叉耳的上端与上钢拉杆的下端螺纹连接，上双
叉耳和上单叉耳均竖向设置，上双叉耳具有插槽，上单叉耳插装在上双叉耳的插
槽内，上销轴为横向设置的圆钢棒，上双叉耳和上单叉耳均横向开设有销孔，上
销轴同时穿过上单叉耳以及上双叉耳的销孔，从而将上单叉耳以及上双叉耳铰接
在一起，上销轴设置有槽口，作为上销轴挡板的卡槽，上销轴挡板插装在该卡槽
内以固定上销轴，防止上销轴周向转动，上单叉耳的下端具有外螺纹，索体上锚
头的上端具有内螺纹，上单叉耳的下端与索体上锚头的上端螺纹连接，形成整体
的可拆卸式连接结构，与索体上锚头螺纹连接成整体。
3.根据权利要求2所述的刚性拉杆结合柔性拉索三段铰式的拱桥吊杆体系，
其特征在于：在所述上单叉耳的销孔内，安装有固体自润滑材料向心关节轴承，
能够有效消除柔性的吊杆索体所受的水平横向应力会传递至上钢拉杆的问题，确
保上钢拉杆只承受轴力，杜绝了上钢拉杆因受水平横向力作用造成的拉杆断裂问
题。
4.根据权利要求2所述的刚性拉杆结合柔性拉索三段铰式的拱桥吊杆体系，
其特征在于：所述上钢拉杆的下端伸出拱肋的下缘，伸出段自上而下套装有上横
向约束套、上横向约束缓冲螺母，上横向约束套和上横向约束缓冲螺母构成上钢
拉杆的横向约束构件，上钢拉杆下端的外螺纹与上连接构件中的上双叉耳的内螺
纹相连接，形成可拆卸式连接结构，上横向约束套的下端具有凹槽，上横向约束
缓冲螺母嵌装在上横向约束套的凹槽处，上双叉耳的顶部还具有外螺纹，上横向
约束缓冲螺母通过自身的内螺纹与上双叉耳的外螺纹相连接，上约束套与拱肋的
下缘紧密贴紧，且相接触处进行周圈满焊，将吊杆索体所受的横向外力传递至上
横向约束缓冲螺母，然后通过上横向约束套与拱肋之间的固定连接，将横向外力
传递至拱肋。
5.根据权利要求2所述的刚性拉杆结合柔性拉索三段铰式的拱桥吊杆体系，
其特征在于：所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张长利，杨文甫，肖开军，
申请(专利权)人：广东和立土木工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44